摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，很大程度上推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展，人們?cè)谌粘Ｉ钆c工作中對(duì)于模具制品的形狀外觀、功能性質(zhì)的要求越來(lái)越高，這也加劇了模具的設(shè)計(jì)變得更為復(fù)雜。模具設(shè)計(jì)直接影響到產(chǎn)品的使用質(zhì)量。這就要求在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程，分析模具設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題。筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)際加工與理論實(shí)踐兩個(gè)方面分析了模具設(shè)計(jì)的常見(jiàn)誤區(qū)，并簡(jiǎn)要的闡述了自己的看法。

關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì)；問(wèn)題；分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TG7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0187-01

模具與人們的生活息息相關(guān)，幾乎所有的物品都離不開(kāi)模具。我國(guó)的模具設(shè)計(jì)與制造發(fā)展較為成熟，但仍存在一些不足和問(wèn)題，影響了模具生產(chǎn)效益。本文著重對(duì)模具設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行分析，并嘗試提出相應(yīng)的解決方案，望能能為同行提供參考。

1 模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容分析

模具的設(shè)計(jì)與工藝產(chǎn)品零部件的具體形狀、尺寸及精確度、工藝條件的轉(zhuǎn)變及部件表面質(zhì)量等要求有著密切的聯(lián)系，每一副模具，相關(guān)設(shè)計(jì)人員都應(yīng)采取科學(xué)的手段，創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。通常模具設(shè)計(jì)主要包括模具尺寸及尺寸精度的確定與設(shè)計(jì)、產(chǎn)品零部件及產(chǎn)品成型工藝設(shè)計(jì)、力學(xué)計(jì)算等內(nèi)容，因此可將模具設(shè)計(jì)分為以下4個(gè)階段：模具產(chǎn)品的工藝分析與設(shè)計(jì)、模具整體設(shè)計(jì)方案、模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)施工圖紙。

2 模具設(shè)計(jì)在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，工程制品在公差配合當(dāng)中的要求越發(fā)嚴(yán)格，如電子計(jì)算機(jī)及電子元件等制品，這使通過(guò)提升模具型腔的加工精度與限制模腔額定的公差配合等方式加強(qiáng)工程制品的公差要求。使用這一方式往往導(dǎo)致以下兩個(gè)方面的結(jié)果。一是，合格的生產(chǎn)出預(yù)計(jì)的工程制品，但需要投入大量的成本，甚至超過(guò)預(yù)算，且不能保證模具的使用壽命和質(zhì)量；二是，即使相關(guān)技術(shù)人員采取了上述方式進(jìn)行處理，也未能生產(chǎn)出滿(mǎn)足要求的制品。對(duì)模具設(shè)計(jì)中導(dǎo)致模具使用壽命較差且無(wú)法合理生產(chǎn)合格產(chǎn)品的原因進(jìn)行分析，可知對(duì)模具設(shè)計(jì)與合格產(chǎn)品的生產(chǎn)造成影響的因素多種多樣，而大量的實(shí)踐證明了這些問(wèn)題的出現(xiàn)大多是因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)人員進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，未能充分的對(duì)材料性質(zhì)的收縮因素進(jìn)行考慮，也未處理好模具型腔內(nèi)部的一些重要尺寸的公差配合。

3 模具設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題分析

1）材料收縮方面的問(wèn)題分析。模具加工往往在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，注入模具型腔內(nèi)的材料成型出的制品與模具型腔相比小了數(shù)個(gè)尺寸，這種情況就是模具的收縮問(wèn)題。通常設(shè)計(jì)人員使用“mm/mm”的方式表示具體收縮量。一些技術(shù)人員在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，并未將不同材料不同品級(jí)的收縮量進(jìn)行了解，另外不同的流動(dòng)方向也將影響材料的收縮。如熱塑性塑料在垂直流星雨水平流向的收縮量就具有明顯的區(qū)別。

2）公差配合標(biāo)注上的問(wèn)題分析。若模具制品需要較高的精度要求，那么相關(guān)技術(shù)人員就應(yīng)對(duì)尺寸公差等級(jí)進(jìn)行慎重的選擇。因?yàn)槿暨x擇了等級(jí)較高的公差配合就將導(dǎo)致制品在加工時(shí)采取的工藝要求更為復(fù)雜，明顯增大了制品的生產(chǎn)成本。而若選擇的公差等級(jí)精度較低，制造出來(lái)的制品又難以滿(mǎn)足實(shí)際的精度要求。在模具設(shè)計(jì)中，一些技術(shù)人員認(rèn)為模具在制造時(shí)，能夠有效的保證公差要求，因此他們認(rèn)為在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)是就可采取相同的公差，進(jìn)而使制品的相關(guān)要求滿(mǎn)足在一定范圍之內(nèi)。實(shí)際上這樣的看法非常的不全面，因此在同一模具材料中，沒(méi)有絕對(duì)的可確定的統(tǒng)一值。

3）模具模板冷卻方案的設(shè)計(jì)問(wèn)題。通常不同的模具材料的熱膨脹系數(shù)各不相同，這表示即使兩種材料的物力特性和化學(xué)性質(zhì)完全相同，它們的熱膨脹系數(shù)也存在較大的差別，因此相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行模具模板設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要將材料的收縮因素影響進(jìn)行考慮，也應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，尤其是對(duì)模具冷卻過(guò)程中的方案設(shè)計(jì)，如對(duì)熱流傳導(dǎo)時(shí)均有加熱的性質(zhì)設(shè)計(jì)以及流程與交口的幾何形狀設(shè)計(jì)等。且設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分的對(duì)徑向收縮以及軸向收縮進(jìn)行區(qū)分，在制品的公差較緊的情況下，制品在這兩個(gè)方向上都將存在明顯的收縮差。

4 模具設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題的解決方案與建議

1）設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)制品產(chǎn)量及原料收縮率進(jìn)行了解。在專(zhuān)用的CAD系統(tǒng)中，人們可以使用提前設(shè)計(jì)好的模塊，之后通過(guò)專(zhuān)用程序，對(duì)制品的所有尺寸進(jìn)行測(cè)量計(jì)算。這種方法在一定程度上對(duì)人工計(jì)算模具型腔的工作進(jìn)行了簡(jiǎn)化，而在制品公差相對(duì)嚴(yán)格的條件下，這些尺寸并不完全符合相關(guān)要求。對(duì)此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員及技術(shù)人員就應(yīng)與制品制作商取得聯(lián)系，得到合適的材料以及具體的制品產(chǎn)量、原料的收縮率等，另外，在條件允許的情況下，應(yīng)要求制品制作商提供具有明確性能指標(biāo)的材料。

2）設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分掌握相關(guān)信息，再進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。通常在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面的收集與掌握相應(yīng)的信息。例如，制品的生產(chǎn)周期、模具使用的注塑機(jī)型號(hào)、制品的用途、模具型腔的要求數(shù)量等。而再對(duì)具體的鋼模尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)及模具型腔確定的過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員存在盲目的利用手冊(cè)中的相應(yīng)收縮率公式進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算，這將可能引起制品報(bào)廢。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)前，應(yīng)充分的全面的將各個(gè)細(xì)節(jié)思考清楚，對(duì)可能發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，并盡量的將相關(guān)的信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。

3）對(duì)制品圖紙中的公差配合進(jìn)行細(xì)致的考慮，科學(xué)的利用設(shè)備。在進(jìn)行模具制造時(shí)，為了充分的對(duì)設(shè)備進(jìn)行利用，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將制品圖紙中的公差配合進(jìn)行多次檢驗(yàn)，思考。充分的將制品圖紙中的各個(gè)環(huán)節(jié)說(shuō)消耗的設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)行分析，雖然僅是數(shù)個(gè)小時(shí)的工作，但應(yīng)認(rèn)真的去對(duì)待。這數(shù)個(gè)小時(shí)的細(xì)致分析與思考，可能獲取的是長(zhǎng)達(dá)數(shù)百小時(shí)的功勞。也就是說(shuō)，設(shè)計(jì)人員對(duì)所用圖紙中作出的尺寸制定一個(gè)嚴(yán)格的公差并非是一件極為困難的事情，只是要求相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)制品圖紙進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的研究，進(jìn)而對(duì)制品尺寸制定一個(gè)嚴(yán)格合理的公差。模具設(shè)計(jì)與制造已融入到人們的日常生活與工作，具有非常重要的意義，對(duì)此相關(guān)模具設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具設(shè)計(jì)中的問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致的分析及時(shí)處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著模具行業(yè)的發(fā)展以及制造業(yè)的需要，模具制品逐漸發(fā)展成為具有特別外觀的物件，這也對(duì)模具設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，需要對(duì)模具設(shè)計(jì)中收縮問(wèn)題、公差標(biāo)注及模板冷卻方案等進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的審核，并在設(shè)計(jì)模具前，盡量的對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行掌握，進(jìn)而保證模具設(shè)計(jì)的科學(xué)有效的進(jìn)行。

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作者簡(jiǎn)介

趙顯云（1977-），男，漢族，山東濟(jì)寧人，助理工程師，大專(zhuān)，從事農(nóng)機(jī)化技術(shù)推廣工作，研究方向：農(nóng)機(jī)化模具設(shè)計(jì)和農(nóng)機(jī)推廣。endprint